2025年天基海洋目标信息感知与融合技术研究 .pdfVIP

海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

天基海洋目标信息感知与融合技术研究

随着国家利益的全球拓展，海洋越来越多地维系着我国

的发展利益。但海上方向面临着日益严重的安全威胁：海盗、

海上恐怖主义等影响能源、商品等进出口海上通道安全；走

私、偷渡、贩毒、赌博等海上非法活动影响沿海地区社会安

全；海上运输业的繁忙带来的海洋污染、海洋生态安全以及

海上执法、涉外渔业纠纷、海啸、舰船和飞机失事等突发事

件和海域划界、岛礁争端等。为保护海上安全，确保国家利

益，迫切需要对全球重点海域和重点目标进行有效监视。监

视海域的广域性和时间的连续性等要求表明，实现这一任务

离不开空间信息网络尤其是天基信息网络的支持。本文重点

论述天基信息网络对海洋目标信息感知与融合的发展历程、

难点问题和主要差距，并对天基海洋目标信息感知与融合关

键技术的未来发展进行探讨。

一、海洋目标信息感知与融合概述

⒈信息感知与融合的概念与内涵

辩证唯物主义认识论强调人类在获得感觉、知觉、表象

等信息的基础上，通过归纳和演绎、分析和综合的方法，以

概念、判断、推理的形式，实现对事物由浅入深、由低到高、

由片面到全面的认识。

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

信息感知与融合过程就是采用信息技术模拟人类认识

事物的一种过程，是人类认识和改造世界不可或缺的技术途

径和方法，信息感知与融合过程和人类认知过程对比如图1

所示。

信息感知与融合利用多种手段获取不同层次、不同特征

的信息，并通过多层次、多方面、多级别的信息处理，包括

检测、跟踪、关联、估计、识别、解译、决策等，以得到高

级别、更易于理解、更加全面、更为精确有效的信息，实现

去粗取精、去伪存真、由低到高、由部分到全面的认知上的

升华过程。其中“感”是手段，“知”是目的，“融合”是途

径，三者互为依存，不可分割。可见，信息感知与融合是人

类对现实世界各类事物认识过程中早已应用的概念和方法。

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

随着大数据和人工智能等信息技术的发展，信息感知与融合

在军事和民用领域将越来越受到重视。

⒉海洋目标信息感知与融合复杂性分析

海洋目标信息感知与融合基于空、天、岸、海以及邻近

空间等平台，综合运用光、电、磁、声等传感器，获取海洋

目标多维度信息，利用信息处理技术进行融合，形成准确的

海上态势。海洋目标感知与融合面临以下问题：

⑴海洋物理环境复杂

海况复杂，气象多变，对电磁波、水声波等具有不确定

传播及衰减作用，海洋大气透明度和云雨雾等影响光学探测，

电磁效应、蒸发波导、大气波导效应、海杂波等影响雷达探

测，海水的温度、密度、盐度、跃层等影响水下目标探测。

在近海地区，气象状况尤其不定，海况、陆地和海杂波独特，

异常大气效应普遍。

⑵海洋目标多样复杂

海洋监视信息覆盖全维空间，涵盖水面、水下、海洋上

空、濒海陆地（岛屿）和网络电磁空间，并与外层空间紧密

相连。需要监视的海洋目标主要类型包括航母、驱逐舰等水

面目标，潜艇、无人潜航器等水下目标，飞机、导弹等空中

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

目标。

⑶动态信息交互

在海上作战、海上救援等任务中，海洋目标感知与融合

始终贯穿于任务全过程，要求实现